结构陶瓷2(莫来石).ppt

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1、莫来石简介莫来石(mullite)为硅铝酸盐矿物,1924年最早发现于苏格兰的Mull岛而得名。莫来石陶瓷（mulliteCeramic），指主晶相为莫来石的陶瓷。莫来石是A12O3-SiO2系中唯一稳定的二元化合物，组成可在3A12O3•2SiO2至2A12O3•SiO2间变化，即A1203含量可在71.8-77.3wt%范围内波动。3A12O3•2SiO2是莫来石的化学计量成分和含量。⊙莫来石(3Al2O3·2SiO2)是唯一一种在常压下存在的二元Al2O3-SiO2相物质。因为天然莫来石很少，所以烧结和电熔莫来石发展的很广泛。⊙莫来石是一种高级原料，具有统一的热膨胀、良好的抗热震性

2、能、压力下的高耐火度、低蠕变、高硬度和良好的抗化学腐蚀性等优点。⊙莫来石是系列产品，根据不同的烧结方法和配方可以生产出不同品级的产品。化学分子式--3Al2O3.2SiO2化学成份--Al2O371.8%,SiO228.2%晶相--networkwithneedle-like&longpillar-likecrystalsinterveineachother密度---3.03g/cm3导热系数--3.83W/m·K(1000℃)热膨胀系数--5.3*10-6/℃(20℃~1000℃)熔点--1870℃弹性--1.47*1010Pa莫氏硬度---6~7化学性质—稳定,在氢氟酸中都不溶解11

3、.与红柱石的区别:莫来石是经过煅烧的熟矿石,根据品级的不同,含有60%-89%的莫来石相。而红柱石是未经过煅烧的生矿石，本身不含有莫来石相，只有在2000摄氏度左右的高温下才转化生成莫来石相。莫来石特性莫来石主要有三个品级.规格低铝莫来石AL2O343%~47%中铝莫来石AL2O3约60%高铝莫来石AL2O3约70%制备工艺一次莫来石：原料矿物在加热时分解而生产的莫来石Al2O3·2SiO2·2H2OAl2O3·2SiO2+2H2O高岭石偏高岭石2（Al2O3·2SiO2）3Al2O3·2SiO2+4SiO2一次莫来石60%方英石40%二次莫来石：在高铝瓷配方中加入Al2O3，3Al2O

4、3+2SiO23Al2O3·2SiO2二次莫来石制取：（1）预先合成莫来石再作为配料用于高铝瓷配方（2）在制品的一次烧成中直接得到600℃1200℃工艺流程工艺流程如下:1.选矿并根据原料的化学成份确定合适的配方。有的工艺使用高岭土和矾土混合物，有的加石英，有的加氧化铝粉，还有用高岭土一次烧成的根据产品品级的不同，各种矿物原料的混合配方也不同。如含氧化铝47%级莫来石，含氧化铝60%级莫来石，含氧化铝70%级莫来石等2.将需要的各种原料破碎后均匀地混在一起湿磨成325目的泥浆，水份约60%3.把绝大部分水份用压滤机去除并初步烘干，使水分低于10%4.把金属杂质去掉并将干泥浆挤成棍状，然后

5、烘干使水份低于1%5.将烘干的棍状泥浆用回转式煅烧炉或隧道窑煅烧，根据产品品级的不同，煅烧温度也不同，如47%级莫来石1500摄氏度，60%级莫来石1650摄氏度，70%莫来石1750摄氏度等6.在煅烧达到温度的峰值后,缓慢降温以形成莫来石矿相7.完全冷却后可再进行破碎,筛分,装袋等原料破碎机球磨过滤筛泥浆泥浆池泥浆池泵压滤机剥片机烘干机挤球机传送带挤压成棍状烘干机煅烧炉破碎机球磨机成品储存磁选机磁选机磁选机筛分粒度加水工艺流程图莫来石超微粉材料的制备方法莫来石的合成主要有三种方法:熔融法、烧结法、化学法。⑴熔融法将高纯石英和工业氧化铝按比例混合后放在电弧炉中熔融，电弧炉中温度通常在20

6、00℃以上,然后在冷却过程中结晶出莫来石晶体。该法制成的莫来石结晶较粗且常有气孔，但总的气孔率较烧结莫来石体小,其化学组成主要依赖于结晶化温度和冷却速度而不是原料最初组成。⑵烧结法将粉碎过的原料混合烧结，在高温下，通过固体扩散来合成莫来石。其原料多采用天然原料。最直接的方法是将活性的Al2O3和SiO2按比例充分混合，在高温下进行烧结。该法合成的莫来石结晶细小，组织结构均匀，但有较高的气孔率（5%～25%）。与高纯电熔莫来石相比，采用全天然原料用烧结法合成的莫来石具有成本低、性能适中的特点，因而具有较大的市场。⑶化学法常见的化学法制备莫来石超微粉的方法包括：化学气相反应法、溶胶-凝胶法（

7、Sol-Gel）、水解法、共沉淀法、喷射热解法等。①化学气相反应法化学气相反应法是指金属氯合物和金属醇盐等易挥发金属化合物的蒸汽，在气相中进行热分解、加水分解，与氧、氨、甲烷等其他气体反应而生成超微粉的方法。通过这种方法制得的莫来石粉化学性能稳定、结晶性好、不易结团。气相法易控制气氛和粒子生成条件,粒径分布窄,易实现粉体的高纯化和超细粉。但该法设备较为复杂,产量较低,成本较高,目前还没有得到大规模工业化生产。②溶胶-凝胶法（Sol-